KR0154021B1 - Idle speed control method of internal combustion engine - Google Patents
Idle speed control method of internal combustion engineInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
Abstract
엔진의 회전수에 근거하여 내연기관의 공회전 속도 제어를 위해 액츄에이터 구동시간을 생성하는 방법에 있어서, 기본 제어 듀티를 계산하고, 검출된 엔진 회전수와 목표 회전수로부터 편차 회전수(△RPM)를 산출하고, △RPM에 따른 보간방법을 사용하여 비례, 적분 보정 듀티를 생성한 데이타를 사전에 기어시켜 둔 ROM 테이블로부터 상기 산출된 △RPM에 따른 보정 듀티를 산출하고, 상기 기본 제어 듀티와 보정 듀티를 합하여 액츄에이터 구동시간을 생성하여 액츄에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 공회전 속도 제어방법에 관한 것.In the method for generating an actuator driving time for controlling the idling speed of an internal combustion engine based on the engine speed, the basic control duty is calculated, and the deviation rotation speed (ΔRPM) is calculated from the detected engine speed and the target rotation speed. Calculate the correction duty according to the calculated? RPM from a ROM table in which the data for generating the proportional and integral correction duty are previously crawled by using an interpolation method according to? RPM, and calculating the basic control duty and the correction duty. A method of controlling an idling speed of an internal combustion engine, characterized in that for generating an actuator driving time to control the actuator.
Description
제1도는 종래의 내연기관에서 ISC 액츄에이터 제어를 위한 기본 제어 듀티 생성 과정을 보인 제어 계통도이고,1 is a control system diagram showing a basic control duty generation process for controlling an ISC actuator in a conventional internal combustion engine,
제2도는 종래의 내연기관에서 엔진 RPM에 따른 ISC 보정 듀티 산출 관계를 보인 그래프이며,2 is a graph showing a relationship of calculating ISC correction duty according to engine RPM in a conventional internal combustion engine.
제3도는 종래의 내연기관에서 공회전 속도 제어를 실행하기 위한 계통도이고,3 is a system diagram for performing idle speed control in a conventional internal combustion engine,
제4도는 종래의 내연기관에서 공회전 속도 제어를 실행하기 위한 흐름도이며,4 is a flowchart for executing idling speed control in a conventional internal combustion engine,
제5도는 본 발명에 따른 보간법을 통해 보정 듀티를 산출하기 위한 흐름도이며,5 is a flowchart for calculating a correction duty through interpolation according to the present invention.
제6도는 본 발명에서 입력되는 RPM의 편차대 출력값의 관계를 보인 그래프이며,6 is a graph showing the relationship between the deviation of the RPM versus the output value input in the present invention,
제7도는 본 발명에 따라 보간법을 적용한 엔진 RPM 대 보정 듀티와의 관계를 보인 그래프이다.7 is a graph showing the relationship between the engine RPM vs. correction duty to which interpolation is applied according to the present invention.
본 발명은 내연기관의 공회전 속도 제어방법에 관한 것으로, 특히 엔진의 목표 RPM 대 현재의 RPM에 대한 편차로부터 ISC(idle speed control)액츄에이터 구동을 위한 보정 듀티를 보간법(interpolation)으로 연산하여 운전성을 향상시키도록 한 내연기관의 공회전 속도 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling an idle speed of an internal combustion engine, and in particular, calculates a duty duty for driving an ISC (idle speed control) actuator by interpolation from a deviation between a target RPM and a current RPM of an engine by interpolation. It relates to a method of controlling the idle speed of an internal combustion engine to improve.
현재 내연기관에서 공회전 속도 제어를 위해 채택하고 있는 제어방식은 비례-적분(PI) 제어방식이며, 엔진의 회전에 필요한 공기량은 액츄에이터의 구동에 의해 공급되고, 액츄에이터의 구동은 상기 PI제어에 의해 실행된다.The control method currently adopted for the idling speed control in the internal combustion engine is a proportional-integral (PI) control method, and the amount of air required for engine rotation is supplied by driving the actuator, and the driving of the actuator is executed by the PI control. do.
코일 타입의 ISC 액츄에이터를 이용한 바이패스 방식의 ISC 액츄에이터 제어에서는 듀티 제어가 일반적으로 사용되며 이 듀티를 구성하는 제어량은 기본 제어 듀티와 보정 듀티로 분리된다.In bypass ISC actuator control using a coil type ISC actuator, duty control is generally used, and the control amount constituting the duty is divided into a basic control duty and a compensation duty.
이들은 엔진 회전수(RPM)에 근거하여 적절히 계산되므로써 제어량이 얻어지는데, 후술하는 바와 같이 직접 산술적인 연산방식에 따라 계산되어 지고 있다.These are appropriately calculated based on the engine speed (RPM) to obtain a control amount, which is calculated according to a direct arithmetic operation method as described later.
산술적인 연산방식에 의한 내연기관의 공회전 속도 PI 제어를 위한 ISC의 듀티 산출은 전술한 바와 같이 기본 제어 듀티와 보정 듀티가 서로 가산되어 얻어지는데, 기본 제어 듀티는 제1도에서 알 수 있는 바와 같이, 검출되는 냉각수온과 엔진 RPM 및 트로틀 개도의 신호에 따라 듀티를 계산하고, 검출되는 에어콘 스위치(A/CON SW)와 에어콘 컴퓨레셔 스위치(A/CON COMP SW)의 신호에 따라 듀티를 계산하고, 검출되는 파워 스티어링 스위치(Power Steering SW)의 신호에 따라 듀티를 계산하고, 검출되는 변속단의 중립 또는 드라이브단 선택에 대한 신호에 따라 듀티 계산한 다음 각각의 값을 모두 더하여 기본 제어 듀티를 생성한다.The calculation of the duty of the ISC for the idling speed PI control of the internal combustion engine by an arithmetic operation method is obtained by adding the basic control duty and the correction duty as described above, and the basic control duty is as shown in FIG. Calculate duty according to the detected coolant temperature, engine RPM and throttle opening signal, and calculate the duty according to the detected signals of A / CON SW and A / CON COMP SW. To calculate the duty according to the signal of the detected power steering switch (Power Steering SW), calculate the duty according to the signal for the neutral or drive stage selection of the detected shift stage, and then add each value to generate the basic control duty do.
상기와 같이 기본 제어 듀티가 생성되면 제3도 및 제4도에서 알 수 있는 바와 같이, 피드백으로 검출되는 엔진의 RPM과 설정된 목표 RPM을 연산하여 엔진 RPM의 편차(△RPM)를 계산하고(스텝72), 계산된 RPM의 편차(△RPM)에 따른 보정 듀티를 계산하고(스텝73), 계산된 보정 듀티에 기본 제어 듀티를 가산하여 최종 듀티를 계산한 다음(스텝74) 액츄에이터의 구동을 통해 엔진의 공회전 속도를 조정한다.When the basic control duty is generated as described above, as shown in FIGS. 3 and 4, the engine RPM detected by the feedback and the set target RPM are calculated to calculate the deviation ΔRPM of the engine RPM (step). 72), calculate the correction duty according to the calculated deviation of RPM (ΔRPM) (step 73), calculate the final duty by adding the basic control duty to the calculated correction duty (step 74), and then drive the actuator. Adjust the idling speed of the engine.
상기에서 보정 듀티를 계산하는 산술적인 연산방식의 일반식은 다음과 같다.The general formula of the arithmetic operation method for calculating the correction duty is as follows.
상기 식(1)(2)에서 PROCOR은 비례 제어량, INTCOR은 적분 제어량, GP는 비례 제어 이득, Gi는 적분 제어 이득, △RPM은 현재의 RPM에서 목표 RPM을 뺀 편차 RPM이다.In Equation (1) and (2), PROCOR is proportional control amount, INTCOR is integral control amount, GP is proportional control gain, G i is integral control gain, and ΔRPM is the deviation RPM minus the target RPM from the current RPM.
기본 제어 듀티를 DUTBSC라 하면 실제 액츄에이터를 제어하는 보정 듀티 DUTISC는 다음과 같은 식으로 표현된다.When the basic control duty is called DUTBSC, the correction duty DUTISC that controls the actual actuator is expressed as follows.
상기와 같은 산술적인 연산방식에 의한 액츄에이터 제어 듀티는 제2도에서 알 수 있는 바와 같이, 엔진 RPM의 편차(△RPM)값 증감에 따라 보정 듀티가 선형관계를 나타낸다.As shown in FIG. 2, the actuator control duty by the arithmetic operation method as described above has a linear relationship with the correction duty according to the increase / decrease of the deviation RPM value of the engine RPM.
따라서, 엔진 RPM의 편차(△RPM)가 어느정도 이하인 데드 존(Dead Zone)인 경우에서 제어를 하기 위해서는 별도의 처리 과정이 요구되며, 엔진 RPM의 편차(△RPM)에 따른 비선형적인 보정치의 계산이 불가능하여 내연기관의 공회전 제어에 정밀성이 저하되어 운전성이 저하되는 문제점이 있었다.Therefore, in the case of the dead zone where the engine RPM deviation △ RPM is a certain level or less, a separate process is required for the control, and the calculation of the nonlinear correction value according to the engine RPM deviation △ RPM Since it is impossible to reduce the precision in idle control of the internal combustion engine, there is a problem in that the operability is reduced.
본 발명은 진술한 바와 같은 제반적인 문제점을 감안한 것으로, 그 목적은 코일 타입의 ISC 액츄에이터를 이용한 바이패스 방식의 ISC 제어에서 목표 RPM 대 피드백 검출되는 현재 엔진 RPM에 대한 편차(△RPM)로 부터 비례제어치의 보정 듀티값을 보간법을 통해 생성하여 내연기관의 공회전 속도를 보다 정밀하고 안정되게 제어하여 운전성을 향상시키도록 한 것이다.The present invention has been made in view of the above-mentioned general problems, and its object is to provide a proportional ratio from the deviation (ΔRPM) of the target RPM to the current engine RPM detected by feedback in bypass ISC control using a coil-type ISC actuator. The correction duty value of the control value is generated through interpolation to improve the operability by controlling the idling speed of the internal combustion engine more precisely and stably.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내연기관의 공회전 속도 제어를 위한 액츄에이터 구동시간 생성방법에 있어서, 기본 제어 듀티를 계산하고, 목표 회전수와 피드백되는 회전수를 비교하여 편차 회전수를 산출하며, 산출된 편차 회전수에 따른 보정 듀티를 산출하고, 상기 기본 제어 듀티와 보정 듀티를 가산하여 액츄에이터 구동을 보정하는 과정을 포함하되, 상기 편차 회전수에 따른 보정 듀티는 비례 적분 보정 듀티를 생성시켜 ROM 테이블에 저장한 데이터와 보간법을 통한 연산으로 산출하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for generating an actuator driving time for idle speed control of an internal combustion engine, and calculates a basic control duty, and calculates a deviation rotational speed by comparing the rotational speed with a target rotational speed. And calculating a correction duty according to the calculated deviation rotation speed, and correcting the actuator drive by adding the basic control duty and the correction duty, wherein the correction duty according to the deviation rotation speed generates a proportional integral correction duty. It is characterized by calculating by the data stored in the ROM table and the operation through interpolation.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제5도는 RPM의 편차에 대하여 보간법을 통해 보정 듀티를 산출하는 흐름도이고, 제6도는 제5도를 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 5 is a flowchart for calculating a correction duty through interpolation for the deviation of RPM, and FIG. 6 is a graph for explaining FIG.
보간법은 주어진 입력에 대하여 의도된 출력을 얻기 위하여 취하는 일련의 작업으로, 목표 RPM 대 피드백 되는 엔진 RPM과의 편차(△RPM)에 대하여 보정 듀티를 생성하는 동작은 다음과 같다.Interpolation is a series of operations taken to obtain the intended output for a given input. The operation of generating the correction duty for the deviation (ΔRPM) from the target RPM versus the feedback engine RPM is as follows.
먼저, 내연기관의 공회전이 유지되는 싱태에서 목표 RPM 대 피드백 되는 엔진 RPM과의 편차(△RPM)가 'XA'로 검출되어 입력되면, 학습된 값으로부터 입력된 'XA'가 속하는 구간을 찾는다.First, when the deviation (△ RPM) between the target RPM and the engine RPM to be fed back is detected as 'XA' while the idle state of the internal combustion engine is maintained and input, the section to which the input 'XA' belongs is found from the learned value.
상기에서 'XA'가 속하는 구간은 제6도에서 알 수 있는 바와 같이, X1과 X2의 사이에 존재한다.The section to which 'XA' belongs above is present between X1 and X2, as can be seen in FIG.
상기와 같이 'XA'가 속하는 구간을 찾게 되면 그 구간에 해당하는 Y1 및 Y2의 값을 ROM의 맵 테이블에 설정된 데이터로부터 찾은 다음 증감치 △Y를 계산하는데, 증감치 △Y는 (XA-X1)×(Y2-Y1)/(Y2-X1)로 계산된다.As described above, when the section to which 'XA' belongs is found, the values of Y1 and Y2 corresponding to the section are found from the data set in the map table of the ROM, and then the increase / decrease value ΔY is calculated, and the increase / decrease value ΔY is (XA-X1 It is calculated by () x (Y2-Y1) / (Y2-X1).
이어서, Y1Y2인지를 판단하여 Y1Y2인 경우에는 Y1-△Y인 Y값을 얻고, Y1Y2인 경우에는 Y1 + △Y인 Y값을 취한다.Subsequently, it is determined whether it is Y1Y2, and in the case of Y1Y2, a Y value of Y1-ΔY is obtained, and in the case of Y1Y2, a Y value of Y1 + ΔY is taken.
상기한 과정의 계산을 통해 제7도에서 알 수 있는 바와 같은 RPM의 편차(△RPM)과 보정 듀티와의 함수관계 그래프를 얻을 수 있으며, 상기한 그래프를 갖는 데이터에 따라 공회전 상태에서 ISC 액츄에이터 보정 듀티를 조정한다.Through the calculation of the above process, it is possible to obtain a graph of the functional relationship between the deviation of RPM (ΔRPM) and the correction duty as shown in FIG. 7, and correct the ISC actuator in idle state according to the data having the above graph. Adjust the duty.
상기한 과정에서 설정한 ROM의 테이블로부터 목표 RPM 대 피드백되는 엔진 RPM에 대한 편차(△RPM)에 대하여 보간법을 사용하여 PROCOR과 INTCORi의 계산식은 다음의 식(4)(5)에 의해 구해진다.Using the interpolation method for the deviation (△ RPM) of the target RPM versus the engine RPM fed back from the ROM table set in the above process, the calculation formula of PROCOR and INTCOR i is obtained by the following equation (4) (5). .
상기 식(4)(5)에서 PROCOR은 비례제어량, INTCOR은 적분제어량, △RPM은 RPM 편차이며, Interpolation(P-Table, △RPM)은 입력 변수를 △RPM으로 하여 비례 제어 테이블(P-Table)에 대하여 보간법을 취한 것이며, Interpolation(I-Table, △RPM)은 입력 변수를 △RPM하여 적분제어 테이블(I-Table)에 대하여 보간법을 취한 것이다.In Equation (4) and (5), PROCOR is proportional control amount, INTCOR is integral control amount, △ RPM is RPM deviation, and Interpolation (P-Table, △ RPM) is proportional control table (P-Table) with input variable as △ RPM. Interpolation (I-Table, ΔRPM) is an interpolation method for an integral control table (I-Table) by ΔRPM of input variables.
또한, 기본 제어 듀티를 기본 제어 듀티를 DUTBSC라 하면 실제 액츄에이터를 제어하는 보정 듀티 DUTISC는 다음과 같은 식으로 표현된다.In addition, when the basic control duty is referred to as DUTBSC, the correction duty DUTISC that controls the actual actuator is expressed as follows.
따라서, 상술한 식(4)(5)(6)으로 나타나는 보간법에 의하여 내연기관의 공회전 상태에서 목표 RPM 대 피드백 되는 엔진 RPM의 편차에 대하여 액츄에이터 구동 듀티가 계산되어 액츄에이터의 구동이 조정된다.Therefore, by the interpolation method represented by the above-described equations (4) (5) and (6), the actuator drive duty is calculated for the deviation of the target RPM versus the feedback RPM in the idle state of the internal combustion engine to adjust the drive of the actuator.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 내연기관의 공회전 속도 제어에서 목표 RPM 대 피드백 되는 엔진 RPM의 편차에 대한 비례-적분값을 ROM 테이블에 설정된 값으로부터 보간법을 취해 계산하므로, △RPM의 비선형적인 보정치에 대하여 계산할 수 있어 액츄에이터의 구동이 정밀하게 제어되며, 액츄에이터 구동에 대한 데드 존을 ROM 테이블 맵핑값 변경을 최소화하여 공회전 속도 제어에 신뢰성 및 운전성이 향상된다.As described above, the present invention calculates the proportional-integral value for the deviation of the target RPM versus the feedback engine RPM in the idle speed control of the internal combustion engine by taking an interpolation method from the value set in the ROM table, and thus applies the nonlinear correction value of ΔRPM. The actuator can be precisely controlled, and the dead zone for actuator driving can be minimized by changing the ROM table mapping value, thereby improving reliability and operability in idling speed control.
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